基于多學科交叉融合的測控專業(yè)人才培養(yǎng)模式探討

景敏 杜宇波 張士勇 陳應舒 楊帆

[摘? 要]為促進多學科交叉融合在地方院校測控專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)過程中的應用，以陜西理工大學為例，在分析探討多學科交叉融合的必要性及意義的基礎(chǔ)上，針對地方優(yōu)勢及學校特點，提出了從優(yōu)化課程體系，構(gòu)建新型教學培養(yǎng)模式，建設(shè)多學科交叉融合研究平臺及加強交叉與融合下的專業(yè)實踐等途徑培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，以期為陜南地方經(jīng)濟發(fā)展服務。該培養(yǎng)模式對地方應用型高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有指導意義。

[關(guān)鍵詞]多學科交叉融合? 測控專業(yè)? 人才培養(yǎng)

多學科交叉融合的必要性及研究意義

1.多學科交叉融合是產(chǎn)生新學科的必要途徑

學科交叉融合是指通過不同學科的有效組合，構(gòu)建新型的學科體系，它是培養(yǎng)具有多學科知識理論背景、綜合素質(zhì)強，基礎(chǔ)扎實、適應能力好的應用型人才的關(guān)鍵[1]。所謂多學科交叉是指在兩種或兩種以上單一學科基礎(chǔ)上，由不同學科領(lǐng)域和分支學科相互聯(lián)系、作用彼此融合。由于是不同學科的融合，所以它兼具各學科的優(yōu)點，具有多樣性及跨學科性，同時它又具有融合性，各學科互補，可以取長補短。不同學科之間的不斷交叉融合使得學科領(lǐng)域不斷擴展，相互交融，在這種發(fā)展趨勢下，一批新的新興交叉學科應運而生。因此，學科之間的相互交叉融合是新興交叉學科產(chǎn)生的必要途徑。

2.推進創(chuàng)新的重要途徑

學科之間的交叉滲透、思想碰撞是創(chuàng)新型學科發(fā)展的動力。學科之間的交叉可以增加各學科知識之間的聯(lián)系，加速知識從隱性到顯性的轉(zhuǎn)化過程，是新知識的一個創(chuàng)造過程。知識體系的融合實質(zhì)就是學科之間的高度綜合化、系統(tǒng)化及整體化，同時不同知識體系的交叉可以促進大量新興學科知識的產(chǎn)生和發(fā)展，科學發(fā)展的歷史也表明，科學上的重大突破及新學科的產(chǎn)生通常都是在不同學科彼此交叉和滲透的過程中形成的。

3.培養(yǎng)復合型創(chuàng)新人才的依托

學科交叉融合是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。在國際新形勢下，國家提出了建設(shè)創(chuàng)新型國家和推動中國經(jīng)濟發(fā)展新動力的“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”（“雙創(chuàng)”）的重大戰(zhàn)略舉措。這一戰(zhàn)略實施的關(guān)鍵是要培養(yǎng)一大批既具備創(chuàng)新素質(zhì)與能力又具有創(chuàng)業(yè)實踐能力的人才。學科交叉融合是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵之舉。通過不同學科交叉融合，構(gòu)建新型的學科體系，是培養(yǎng)具有多學科知識背景、知識能力結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)全面的綜合型人才的關(guān)鍵。相關(guān)科學研究發(fā)展證明，近20年來，超過66%的諾貝爾獎得主大都具有既專又博的科學研究背景及知識結(jié)構(gòu)[2]，他們以自己的專業(yè)為知識中心點，利用其他相近學科知識作為紐帶，組建巨大而相互交錯的知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)[3]。

基于多學科交叉融合結(jié)合我校特色的測控專業(yè)人才培養(yǎng)模式

陜西理工大學是一所省屬地方型大學，位于陜西南部秦巴山脈，漢水之濱。學校地理條件優(yōu)越，學術(shù)氛圍濃厚，有以秦巴山區(qū)自然資源研究與開發(fā)利用為特色的理學學科群、以工業(yè)應用技術(shù)開發(fā)研究為特色的工學學科群和以漢水流域文化史及文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究為特色的人文社會科學學科群等，建成了一批具有鮮明特色的學科及研究與服務平臺。近年來，我校在貫徹落實陜西省高校建設(shè)總體戰(zhàn)略過程中，圍繞一流學科建設(shè)目標，提出將學科交叉融合和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作為根本任務。

1.優(yōu)化課程體系，探索新型教學及培養(yǎng)模式

堅持“因材施教，以生為本”的理念，優(yōu)化課程體系，采用模塊式進行設(shè)置，加大整合力度，注重課程之間知識的銜接，增加跨學科種類的選修課，提高選修課的廣泛性，增設(shè)提高學生自然科學素質(zhì)的專業(yè)選修課，增加學生選擇的自由度，激發(fā)學生學習的積極主動性與創(chuàng)造性;為擴展學生視野，讓學生接觸前沿知識，開展各類專題講座、學術(shù)論壇、學術(shù)沙龍等學術(shù)交流活動。本著多學科交叉融合的理念，結(jié)合本校實際，依據(jù)我校辦學特色和學科優(yōu)勢，建立以我校測控專業(yè)課程為主，以其他交叉學科和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育類課程為輔的課程體系，在2018年人才培養(yǎng)修訂方案中，設(shè)置了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系與交叉學科課程體系模塊，專業(yè)課程體系模塊包括精密機械設(shè)計、工程光學基礎(chǔ)、傳感器原理、自動控制原理、計算機輔助測試等課程;交叉學科課程體系模塊包括計算機軟件應用、智能儀器設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光電檢測技術(shù)等課程，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系模塊包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)、職業(yè)生涯規(guī)劃及就業(yè)指導等課程及專業(yè)設(shè)計軟件實訓和專業(yè)綜合課程設(shè)計等實訓環(huán)節(jié)。

實施多種教學模式探討，以學生為主體，教師為主導的教學模式，以問題導向的形式體現(xiàn)在日常教學模式中。在教學過程中運用微課、慕課等多種教學模式、建立信號與系統(tǒng)、精密儀器電路等課程慕課視頻，將課程重點錄制成教學視頻，讓學生上課前進行線下學習，提高課堂授課效率;在模擬電子技術(shù)、自動控制原理等課程中運用雨課堂軟件等進行混合教學模式改革，加強各門學科與本學科的交叉融合，豐富了教學形式，調(diào)動了學生的學習積極性，取得了良好的教學效果，積極努力打造出學校“金課”。

2.基于多學科交叉融合研究平臺的建設(shè)

加強校企合作，建立實踐基地。與當?shù)貪h中米克隆工量具實業(yè)有限公司、漢中貝爾科技電子有限公司、四川長虹等企業(yè)合作建立產(chǎn)、學、研相結(jié)合的科研和實踐基地，搭建良好的實踐平臺。利用學生在企業(yè)實習鍛煉或在企業(yè)內(nèi)完成畢業(yè)論文的機會，鍛煉學生解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生綜合思維能力和創(chuàng)新能力，更進一步加強學生對基礎(chǔ)知識的掌握。

組建多學科交叉創(chuàng)新研究團隊。鼓勵交叉學科科研課題的研究，產(chǎn)學研相結(jié)合發(fā)展交叉學科。根據(jù)自身測控專業(yè)教師人員學緣結(jié)構(gòu)特點，積極吸納不同學科背景的教師開展多學科交叉的項目研究，通過設(shè)立學科交叉研究團隊，讓各學科優(yōu)勢得到充分體現(xiàn)，建立“機電設(shè)備智能監(jiān)測與控制創(chuàng)新團隊”，以機電設(shè)備在線監(jiān)測與診斷、激光雷達檢測技術(shù)、機器視覺檢測技術(shù)等為研究方向，開展交叉學科的項目研究，并且在國家級、部級、省級、校級等各級科學技術(shù)研究項目申報中取得了一定的成績。開展了“水潤滑橡膠軸承的水膜壓力無線傳感監(jiān)測方法及潤滑機理研究”“激光誘導熒光技術(shù)水面石油類污染物檢測研究”“高儲能密度薄膜電容器的制備及性能研究”“基于重構(gòu)技術(shù)的滾珠絲杠檢測及評價方法研究”“基于機器視覺的花椒采摘系統(tǒng)設(shè)計”等各類項目的研究工作，并且與企業(yè)開展多種形式的科研合作，其中與企業(yè)合作的“機器視覺螺紋檢測技術(shù)與裝置”項目獲得陜西省高等學?？茖W技術(shù)二等獎。

3.加強學科交叉與融合下的專業(yè)實踐

利用開放實驗室項目增加學生參與科研項目研究的機會。在低年級學生中開展數(shù)模電混合應用電路設(shè)計、微小零件幾何尺寸精度測量及單片機實踐與開發(fā)等開放實驗室項目，提出讓學生自主選題立項的方式，激發(fā)學生自主創(chuàng)新、勇于探索的科研熱情。在開放實驗室項目實施過程中，學生申報了“集成三維車削力傳感器研究”“基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的機電設(shè)備安全監(jiān)測儀的研制”等大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目參加省級及國家級比賽。

依托學科交叉融合創(chuàng)新團隊教師科研項目，加強畢業(yè)設(shè)計選題的實用性，提高畢業(yè)課題的研究質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計選題采用自由選擇與擇優(yōu)錄取相結(jié)合的方式，挑選對科研感興趣和具有科研潛力的學生參與或獨立承擔科研項目。結(jié)合專業(yè)特色與創(chuàng)新團隊教師科研項目，畢業(yè)設(shè)計選題有“基于機器視覺的螺紋參數(shù)綜合測量系統(tǒng)設(shè)計”“智能果蔬識別秤設(shè)計”“農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計”“基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設(shè)計”“煤氣監(jiān)測及控制系統(tǒng)設(shè)計”等多學科交叉類課題，學生通過參與課題研究實踐教學活動，不僅增強了學生的實踐能力，還可以極大地提高學生的邏輯思維能力，鍛煉學生獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題的能力及訓練學生撰寫科研研究報告的能力，最后實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

結(jié)? 語

依據(jù)學科交叉融合的理念，積極發(fā)展新興交叉學科，地方高校有望在新的交叉學科中實現(xiàn)新的突破。同時，在學科交叉與融合的過程中，地方高?？梢岳米陨韮?yōu)勢解決地方經(jīng)濟發(fā)展中面臨的實際科學問題，為地方經(jīng)濟發(fā)展服務，同時也可以通過學科交叉融合培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，為地方經(jīng)濟發(fā)展提供人才保障及智力支持。因此，積極促進學科交叉融合，不僅能夠帶動地方高校的學科發(fā)展，為地方經(jīng)濟社會發(fā)展服務，而且對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起到一定的促進作用。

參考文獻：

[1]孫巍、夏春雨、邱龍新 等：《基于多學科交叉融合的地方高校生物技術(shù)應用型人才培養(yǎng)策略探討》，《長江大學學報》（自科版）2017年第6期，第82-84頁。

[2]徐飛、袁哲：《多學科交叉與融合背景下高校機械工程實驗室的建設(shè)與管理》，《吉林廣播電視大學學報》2017年第7期，第90-91、119頁。

[3]熊勇清、劉霞：《基于“雙創(chuàng)”型人才培養(yǎng)的學科交叉與跨界融合促進機制研究》，《創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育》2017年第1期，第6-11頁。

作者單位：陜西理工大學機械工程學院? 陜西漢中